具有电容器的存储器件及其形成方法技术

本发明专利技术涉及集成电路领域，提供了一种具有电容器的存储器件及其形成方法，所述存储器件包括在基底上形成的多个电容接触以及第一支撑层，所述多个电容接触与所述多个电容接触区一一对应电连接，所述第一支撑层覆盖所述多个电容接触区之间的所述基底的顶表面，每个电容接触包括在基底上依次叠加的第一电容接触和第二电容接触，第一支撑层的顶表面高于第一电容接触的顶表面且低于第二电容接触的顶表面。在基底上对应于电容接触区形成设置电容器的电容孔时，即使在未能蚀刻完全第一支撑层的情形下，由于第二电容接触凸出于第一支撑层，电容器的下电极层也易与第二电容接触形成良好的电接触，有利于提高存储器件的良率。

Memory device with capacitor and its forming method

【技术实现步骤摘要】
具有电容器的存储器件及其形成方法
本专利技术涉及集成电路领域，特别涉及一种具有电容器的存储器件及其形成方法。
技术介绍
电容器是集成电路领域中的重要元件之一，利用其电荷储存功能，电容器在半导体存储器件例如动态随机存储器(DRAM)用于存储数据。动态随机存储器是计算机中常用的半导体存储器件，通常包括多个重复的存储单元组成的阵列。每个存储单元包括电容器及晶体管，其中电容器用于存储数据，而晶体管可控制电容器对于数据的存取。具体的，晶体管的栅极电连接至动态随机存储器的字线(wordline)，晶体管的一个源/漏区电连接至动态随机存储器的位线(bitline)，另一个源/漏区则通过电容接触点电连接至电容器，从而达到数据存储和输出的目的。随着集成电路制程的发展，动态随机存储器的存储单元的几何尺寸也按照摩尔定律不断减小，对应的电容器在基底上的横向面积逐渐减小，为了获得较大的电容，一种方法是在基底上制作堆叠层并在堆叠层中形成暴露电容接触点的深槽，并以深槽侧壁提供对应该电容接触点的电容器的主要极板面积。但是，随着深槽的深宽比不断提高(例如可大于25：1)，在制作深槽时，存在经由蚀刻制程未能刻穿堆叠层(尤其是最下层的支撑层)的情况，使得对应的深槽底部未能暴露出电容接触点，进而导致基于该深槽制作的电容器无法与下方电容接触点接触，即使得动态随机存储器的电容“失效”，降低了器件良率。
技术实现思路
随着电容器越做越高，蚀刻制程在小尺寸下达到高的深宽比面临着挑战。为了解决由于蚀刻制程不完全导致深槽未能达到预定深度，不能暴露出电容接触点的问题，本专利技术提供一种具有电容器的存储器件及其形成方法。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种具有电容器的存储器件，包括：基底，所述基底的顶表面具有多个电容接触区；多个电容接触，所述多个电容接触设置于基底上且与所述多个电容接触区一一对应电连接；以及第一支撑层，所述第一支撑层设置于所述基底上且覆盖所述多个电容接触区之间的所述基底的顶表面；其中，每个所述电容接触包括在远离所述基底的顶表面方向依次叠加的第一电容接触和第二电容接触，所述第一支撑层的顶表面高于所述第一电容接触的顶表面且低于所述第二电容接触的顶表面。可选的，所述存储器件还包括在所述基底上与所述多个电容接触一一对应形成的多个下电极，每个所述下电极与对应的第二电容接触的至少部分顶表面接触。可选的，每个所述下电极还与对应的第一电容接触的至少部分顶表面接触。可选的，每个所述下电极沿所述电容接触的顶表面朝向远离所述基底顶表面的方向延伸以围成一筒状结构，所述下电极具有朝向所述筒状结构内部的内表面以及背离所述筒状结构内部的外表面；所述电容器结构还包括覆盖所述内表面和所述外表面的电容介质层、以及覆盖所述电容介质层的上电极层。可选的，所述基底中包括多个有源区和用于限定所述多个有源区的隔离区，在所述第一支撑层的上方对应于所述隔离区依次相隔设置有第二支撑层和第三支撑层，以连接并支撑所述多个下电极。可选的，所述基底在对应于每个所述有源区的顶表面设置有两个所述电容接触区。可选的，所述第二电容接触的顶表面面积小于或者等于所述第一电容接触的顶表面面积。可选的，所述第二电容接触平行于所述基底顶表面的横截面包括圆形、椭圆形和多边形所组成的组中的一种或者两种以上的组合；和/或，所述第二电容接触垂直于所述基底顶表面的横截面包括半圆形、矩形、正方形和梯形所组成的组中的一种或者两种以上的组合。可选的，所述第一电容接触和/或所述第二电容接触的材料包括掺杂多晶硅、金属氮化物、金属硅化物和金属所组成的组中的一种或者两种以上的组合。可选的，所述第一支撑层的材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅所组成的组中的一种或者两种以上的组合。可选的，所述存储器件为动态随机存储器。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种具有电容器的存储器件的形成方法，包括以下步骤：提供基底，所述基底的顶表面具有多个电容接触区；以及在所述基底上形成多个电容接触以及第一支撑层，其中，所述多个电容接触与所述多个电容接触区一一对应电连接，所述第一支撑层覆盖所述多个电容接触区之间的所述基底的顶表面，每个所述电容接触包括沿远离所述基底的顶表面方向依次叠加的第一电容接触和第二电容接触，所述第一支撑层的顶表面高于所述第一电容接触的顶表面且低于所述第二电容接触的顶表面。可选的，在所述基底上形成所述多个电容接触以及所述第一支撑层的步骤包括：在所述基底上对应于所述多个电容接触区形成多个第一电容接触，每个所述第一电容接触与对应的电容接触区电连接；在所述基底上依次形成第一支撑层和掩模层，所述第一支撑层覆盖所述多个第一电容接触的顶表面且覆盖所述多个电容接触区之间的所述基底的顶表面，所述掩模层覆盖所述第一支撑层的顶表面；形成贯穿所述掩模层和所述第一支撑层的多个开孔，以分别暴露出每个所述第一电容接触的至少部分顶表面；在所述基底上形成多个第二电容接触，每个所述第二电容接触覆盖所述第一电容接触被暴露的顶表面并填满对应的开孔；以及去除剩余的所述掩模层。可选的，所述掩模层的材料包括光刻胶、碳化硅和无定形碳所组成的组中的一种或者两种以上的组合。可选的，去除剩余的所述掩模层之后，所述存储器件的形成方法还包括：在所述基底上形成叠层，所述叠层覆盖所述多个电容接触以及所述第一支撑层的顶表面，所述叠层的顶表面高于所述第二电容接触的顶表面；在所述叠层中对应所述电容接触区形成贯穿所述叠层的多个电容孔，所述电容孔的底表面暴露出所述第二电容接触的至少部分顶表面；以及沿所述电容孔的底表面、侧表面以及剩余的所述叠层的顶表面形成下电极层，所述下电极层与所述第二电容接触的至少部分顶表面接触。可选的，所述叠层包括在所述基底上沿远离所述基底的顶表面方向依次叠加的第一牺牲层、第二支撑层、第二牺牲层和第三支撑层，所述第一牺牲层的顶表面高于所述第二电容接触的顶表面。可选的，所述电容孔还贯穿所述第一支撑层，以暴露出所述第一电容接触的至少部分顶表面，所述下电极层还与所述第一电容接触的至少部分顶表面接触并覆盖第一支撑层的侧表面。可选的，形成所述下电极层后，所述存储器件的形成方法还包括：去除部分所述下电极层、部分所述第三支撑层、部分所述第二支撑层、所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，以形成相互断开的多个下电极；每个所述下电极具有朝向所述电容孔内部的内表面以及背离所述电容孔内部的外表面；形成电容介质层，所述电容介质层覆盖所述下电极的内表面和外表面；以及形成上电极层，所述上电极层覆盖所述电容介质层。可选的，所述基底中包括多个有源区和用于限定所述多个有源区的隔离区，剩余的所述第二支撑层和剩余的所述第三支撑层在所述第一支撑层上对应于所述隔离区依次相隔设置。本专利技术提供的具有电容器的存储器件，在基底上设置有电连接至多个电容接触区的多个电容接触以及覆盖基底的多个电容接触区之间顶表面的第一支撑层，每个电容接触包括在基底上依次叠加的第一电容接触和第二电容接触，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有电容器的存储器件，其特征在于，包括：/n基底，所述基底的顶表面具有多个电容接触区；/n多个电容接触，所述多个电容接触设置于基底上且与所述多个电容接触区一一对应电连接；以及/n第一支撑层，所述第一支撑层设置于所述基底上且覆盖所述多个电容接触区之间的所述基底的顶表面；/n其中，每个所述电容接触包括在远离所述基底的顶表面方向依次叠加的第一电容接触和第二电容接触，所述第一支撑层的顶表面高于所述第一电容接触的顶表面且低于所述第二电容接触的顶表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有电容器的存储器件，其特征在于，包括：
基底，所述基底的顶表面具有多个电容接触区；
多个电容接触，所述多个电容接触设置于基底上且与所述多个电容接触区一一对应电连接；以及
第一支撑层，所述第一支撑层设置于所述基底上且覆盖所述多个电容接触区之间的所述基底的顶表面；
其中，每个所述电容接触包括在远离所述基底的顶表面方向依次叠加的第一电容接触和第二电容接触，所述第一支撑层的顶表面高于所述第一电容接触的顶表面且低于所述第二电容接触的顶表面。


2.如权利要求1所述的存储器件，其特征在于，所述存储器件还包括在所述基底上与所述多个电容接触一一对应形成的多个下电极，每个所述下电极与对应的第二电容接触的至少部分顶表面接触。


3.如权利要求2所述的存储器件，其特征在于，每个所述下电极还与对应的第一电容接触的至少部分顶表面接触。


4.如权利要求2所述的存储器件，其特征在于，每个所述下电极沿所述电容接触的顶表面朝向远离所述基底顶表面的方向延伸以围成一筒状结构，所述下电极具有朝向所述筒状结构内部的内表面以及背离所述筒状结构内部的外表面；所述电容器结构还包括覆盖所述内表面和所述外表面的电容介质层、以及覆盖所述电容介质层的上电极层。


5.如权利要求2所述的存储器件，其特征在于，所述基底中包括多个有源区和用于限定所述多个有源区的隔离区，在所述第一支撑层的上方对应于所述隔离区依次相隔设置有第二支撑层和第三支撑层，以连接并支撑所述多个下电极。


6.如权利要求5所述的存储器件，其特征在于，所述基底在对应于每个所述有源区的顶表面设置有两个所述电容接触区。


7.如权利要求1至6任一项所述的存储器件，其特征在于，所述第二电容接触的顶表面面积小于或者等于所述第一电容接触的顶表面面积。


8.如权利要求1至6任一项所述的存储器件，其特征在于，所述第二电容接触平行于所述基底顶表面的横截面包括圆形、椭圆形和多边形所组成的组中的一种或者两种以上的组合；和/或，所述第二电容接触垂直于所述基底顶表面的横截面包括半圆形、矩形、正方形和梯形所组成的组中的一种或者两种以上的组合。


9.如权利要求1至6任一项所述的存储器件，其特征在于，所述第一电容接触和/或所述第二电容接触的材料包括掺杂多晶硅、金属氮化物、金属硅化物和金属所组成的组中的一种或者两种以上的组合。


10.如权利要求1至6任一项所述的存储器件，其特征在于，所述第一支撑层的材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅所组成的组中的一种或者两种以上的组合。


11.如权利要求1至6任一项所述的存储器件，其特征在于，所述存储器件为动态随机存储器。


12.一种具有电容器的存储器件的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底的顶表面具有多个电容接触区；以及
在所述基底上形成多个电容接触以及第一支撑层，其中，所述多个电容接触与所述多个电容接触区一一对应电连接，所述第一支撑层覆盖所述多个电容接触区之间的所述基底的顶表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍锡飞，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34